RS-232/422/485：串行通信接口标准详解与发展历程

RS-232、RS-422和RS-485是三种常用的串行通信接口标准，它们在工业控制和通信领域有着广泛的应用。这些标准由电子工业协会（EIA）制定，旨在提供设备间的兼容性和互操作性。 1. **RS-232 (EIA-232-E)**: 发布于1962年，主要用于单机发送和接收，采用不平衡传输方式，最大传输速率可达20kbps，标准距离限制在大约15米内。它的典型特征是使用简单的9针D型连接器，包括发送（TXD）、接收（RXD）和接地（GND）三根线。 2. **RS-422 (TIA/EIA-422-A)**: 建立在RS-232的基础上，于1974年发布，主要改进了通信距离和速度。它支持平衡传输，最高传输速率可达10Mbps，最大传输距离可达4000英尺（约1200米），并且允许一个发送器连接多个接收器。RS-422是单向通信，每个接收器只能接收一个发送器的数据。 3. **RS-485 (TIA/EIA-485-A)**: 作为RS-422的扩展，1983年由EIA发布，引入了多点双向通信功能。RS-485允许多个设备同时发送和接收数据，增加了冲突检测和驱动能力，能够处理更远的距离（最大3200米）且抗干扰性能增强。它通常使用屏蔽双绞线，减少了电磁干扰。 在实际应用中，RS-232适用于较近距离的简单设备间通信，如打印机或旧式仪表；RS-422适合中距离、高速度的单向通信，如工业自动化系统；而RS-485则适用于长距离、多点、双向的工业网络，比如远程监控和楼宇自动化系统。 使用这些接口时，正确理解接线至关重要，例如公头和母头的接线顺序，以及如何连接信号线（如2脚RXD、3脚TXD和5脚GND）。对于现代设备可能不自带串口的场合，可以利用USB转串口适配器来扩展串口功能。 RS-232、422和485这些标准不仅定义了电气规格，还规定了数据帧结构和通信协议，是现代工业通信基础设施的重要组成部分。深入了解这些接口的工作原理和特点，有助于工程师在设计和维护通信系统时做出明智的选择。